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智慧農業

美麗鄉村秸稈焚燒空氣監測

1. 方案背景
秸稈焚燒是農村地區常見的空氣污染來源，其排放的大量PM2.5、PM10、CO?、CO、NO?、VOCs等污染物嚴重影響空氣質量，威脅居民健康，并可能引發火災。
為有效監管秸稈焚燒，本方案利用物聯網（IoT）、AI識別、大數據分析、4G無線通信等技術，構建智能化秸稈焚燒空氣監測系統，實現遠程監測、污染預警、數據分析、智能執法，助力鄉村環保和綠色發展。
2. 方案目標
? 實時在線監測：全天候監測秸稈焚燒對空氣質量的影響。
? 污染預警與治理：超標自動報警，快速響應，減少空氣污染。
? 精準定位污染源：結合氣象數據分析污染源頭，精準追責。
? 遠程監控與執法：政府可遠程監管，提供數據支撐。
? 助力綠色鄉村建設：減少秸稈焚燒，提高環境質量，推動秸稈綜合利用。
3. 監測內容與指標
監測指標
污染來源
作用
PM2.5 / PM10
秸稈焚燒、揚塵
監測顆粒物污染
CO?（二氧化碳）
燃燒秸稈
評估燃燒碳排放
CO（一氧化碳）
不完全燃燒
監測有毒氣體排放
NO?（二氧化氮）
燃燒釋放
反映氮氧化物污染
VOCs（揮發性有機物）
燃燒過程
監測有害有機污染物
溫濕度
環境氣候
影響污染物擴散
風速風向
大氣運動
追蹤污染擴散路徑
4. 系統架構
(1) 監測設備
  • 空氣質量監測站
    • 監測PM2.5、PM10、CO?、CO、NO?、VOCs等污染氣體。
    • 采用 4G/5G無線通信 遠程上傳數據。
    • 太陽能供電，適應農村戶外長期部署。
  • 熱成像攝像頭
    • 監測露天秸稈焚燒火點，實現24小時全天候自動識別。
    • 結合AI算法，自動報警并上傳火點坐標。
  • 無人機巡航
    • 配備紅外攝像+氣體傳感器，在重點區域巡查秸稈焚燒情況。
    • 適用于大面積農田，支持自動航線巡邏。
(2) 數據傳輸
  • 采用 4G/5G/NB-IoT/LoRa 無線通信方式，自動上傳數據至云端，支持遠程訪問。
  • 低功耗設計，支持太陽能供電+鋰電池儲能，適應偏遠鄉村地區。
(3) 云端數據分析
  • AI智能分析 秸稈焚燒污染趨勢，精準預測污染影響范圍。
  • 超標預警 機制，發現污染超標時，自動向環保部門和村鎮管理人員發送預警通知。
  • 火點定位，結合衛星地圖，實現精準追蹤焚燒區域，提供執法依據。
(4) 可視化管理
  • 政府監管端：環保部門、鄉鎮政府可遠程查看數據，實時監管焚燒情況。
  • 執法人員端：APP通知火點信息，快速響應并執法處理。
  • 公眾端：村民可查詢空氣質量，提高環保意識，減少焚燒行為。
5. 方案實施步驟
(1) 設備安裝與布點
  • 重點區域布設監測站（農田、村鎮周邊、交通干道）。
  • 火點高發區部署熱成像攝像頭（重點監控秸稈集中焚燒區）。
  • 無人機巡查高風險區域（農田、草原、林地）。
(2) 數據采集與傳輸
  • 空氣質量監測站 每 5-10 分鐘 采集一次數據，并上傳云平臺。
  • 熱成像攝像頭 識別到火點后，立即發送警報并上傳位置信息。
  • 無人機巡邏，自動檢測焚燒區域，并實時回傳圖像。
(3) 預警與執法
  • 自動預警：空氣污染超標，或發現火點時，系統自動預警并通知環保部門。
  • 快速執法：執法人員通過APP接收報警信息，快速定位火點，進行現場處理。
  • 污染溯源：結合氣象數據，分析污染擴散路徑，精準追蹤焚燒責任人。
6. 方案特點
? 自動化監測，減少人工成本
  • 24小時無人值守，自動檢測秸稈焚燒火點，精準定位污染源。
? AI智能識別，提高監管效率
  • 結合熱成像和AI算法，自動識別焚燒火點，提高監測精度。
? 遠程監管，快速執法
  • 政府可遠程監測，執法人員通過APP實時接收報警信息，快速響應。
? 超標預警，提前防范污染
  • 通過大數據分析預測秸稈焚燒趨勢，提前采取應對措施，減少污染影響。
? 綠色發展，助力鄉村振興
  • 通過監測與治理相結合，推動秸稈綜合利用，減少焚燒污染。
7. 適用場景
  • 農村秸稈焚燒監管（實時監測秸稈焚燒，減少大氣污染）。
  • 農業環境監測（優化農田生態環境，提高空氣質量）。
  • 森林火災預警（快速發現火源，降低火災風險）。
  • 政府環保監管（數據支撐政策制定，提高執法效率）。
  • 智慧農業應用（結合農業生產，推動秸稈綜合利用）。
配套產品
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